常用的雙筒望遠鏡還為減小體積和翻轉倒像的目的，需要增加棱鏡系統，棱鏡系統按形的方式如果式不同可分為別漢棱鏡系統（也就是斯密特-別漢屋脊棱鏡系統）和保羅棱鏡系統（也稱普羅棱鏡系統），兩種系統的原理及應用是相似的。

在現代天文學中，天文望遠鏡包括了射電望遠鏡、紅外望遠鏡、X射線和伽馬射線望遠鏡。天文望遠鏡的概念又進一步地延伸到了引力波、宇宙射線和暗物質的領域。日常生活中的光學望遠鏡又稱“千里鏡”。它主要包括業余天文望遠鏡、觀劇望遠鏡和軍用雙筒望遠鏡。

1608年，荷蘭的一位眼鏡商漢斯·利伯希偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物，受此啟發，他制造了人類歷史上的第一架望遠鏡。1609年意大利佛羅倫薩人伽利略·伽利雷發明了40倍雙鏡望遠鏡，這是第一部投入科學應用的實用望遠鏡。

反射式望遠鏡：反射式望遠鏡主要采用一塊拋物面反射鏡作為主鏡，望遠鏡焦點位于主鏡前方。牛頓在磨制透鏡多次失敗的情況下決定用反射鏡代替透鏡作為主鏡，并用一塊平面鏡將光線從側面引出鏡筒，發明了牛頓式反射望遠鏡。